En la búsqueda por seguir optimizando el desarrollo de las energías renovables, han surgido una serie de nuevos desarrollos y apuestas innovadoras. Aunque muchas de las energías renovables no son nuevas y su uso se extiende desde hace varios siglos, sí existen nuevas variantes muy actuales. Tal es el caso de la energía solar híbrida, una variante de la energía solar que busca potenciar al máximo sus características y eficiencia.
La energía solar híbrida aprovecha las ventajas de dos tipos de energía distintas. Lo cierto es que este sistema permite una generación energética más constante, dado que los sistemas se complementan. Te contamos todo lo que debes saber sobre este tipo de energía solar.
Tabla de contenidos
¿Qué es la energía solar híbrida?
La energía solar híbrida se puede definir como sistemas híbridos de energía que combinan la energía solar con otra fuente. Esta idea de combinar energías se relaciona con la necesidad de incrementar la potencia y eficiencia en momentos de mayor demanda. De esta forma, se pueden proteger de fluctuaciones de la radiación solar.
Es decir, la energía solar híbrida ofrece un equilibrio entre la energía generada por el Sol y la equilibra con otra fuente. Así, puede mejorar la alimentación, la estabilidad en red y la capacidad. Además, podría significar una reducción de costos y un aumento de la producción energética.
Existen tres tipos de sistemas híbridos, que combinan un sistema de energía solar con otra fuente de energía. Estos tipos son la energía solar combinada con generadores diésel; la energía solar combinada con la eólica; y la combinación de los otros dos tipos de energía solar: la fotovoltaica con la térmica.
Tipos de energía solar híbrida
Placas solares con generadores diésel
Es un sistema solar híbrido con características no renovables. Combina un sistema fotovoltaico con un motor de diésel, o grupos electrógenos de diésel. El diésel se utiliza para llenar el espacio entre la carga actual y la potencia real del sistema fotovoltaico.
Es decir, las placas fotovoltaicas generan energía eléctrica a partir del Sol. Su funcionamiento es completamente igual a cualquier placa: los fotones liberan electrodos que luego se traducen en corriente. Luego, un inversor almacena la energía en baterías y convierte la corriente directa en alterna. Sin embargo, cuando la energía del Sol no sea suficiente, el sistema híbrido aprovecha el combustible para garantizar esa energía faltante.
Dado que la energía solar es variable, y la capacidad de generar energía con diésel tiene ciertos rangos, se suele recomendar incluir el almacenamiento con una batería.
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Energía solar con energía eólica
Este tipo de energía solar híbrida recupera sus características renovables. Se conocen también como placas aerovoltaicas. Su uso es, principalmente, en ubicaciones remotas, con grandes distancias a los centros urbanos. Se ha diseñado para facilitar el autoconsumo.
Este sistema combina la energía del sol y el viento, y potencia todos sus puntos fuertes. Consta de paneles solares fotovoltaicos y aerogeneradores, que producen la electricidad para distintos espacios. Destaca que los dos tipos de energía se complementan entre sí de manera satisfactoria. Esto dado que los picos de cada sistema ocurren en diferentes momentos del día y el año. Significa, entonces, que la energía que producen es constante y no tiene tantas fluctuaciones. No obstante, requiere un importante espacio para operar.
Se trata de sistemas muy especializados, con costos iniciales altos, que varían según el tamaño y las necesidades de la instalación. Los expertos sugieren realizar un estudio previo para conocer si es la mejor opción o si basta con un sistema puro de cualquier tipo de renovable.
Sistemas solares híbridos de fotovoltaica y térmica
Entre los tipos de paneles solares destaca también una placa que mezcla los conceptos de la energía solar fotovoltaica y la térmica. De manera simple, la energía solar híbrida mezcla en una única tecnología la placa fotovoltaica con la térmica, y produce electricidad y calor simultáneamente.
En este panel, la energía fotovoltaica absorbe la radiación solar y la parte que no acumula la recupera mediante un intercambio de calor. Esto es particularmente útil dado que los paneles fotovoltaicos pierden eficiencia al calentarse. Es decir, el calor es energía perdida y, además, provocan un bajo de rendimiento. Por lo tanto, la utilización del intercambiador de calor permite aumentar la producción de electricidad y dispersar la energía del panel fotovoltaico en sí.
Una de sus mayores ventajas es la reducción del espacio. Al reunir los dos tipos de paneles en uno, el espacio que se necesita pasa a ser de la mitad. De igual forma, permite producir electricidad y suministrar calor y agua caliente todo el tiempo. Cada vez son más demandados en todo tipo de sectores y diferentes ubicaciones.
Este tipo de energía es ideal en aquellos lugares donde la superficie es reducida. Es recomendable para hoteles; residencias de la tercera edad; edificios residenciales; centros polideportivos; hospitales y clínicas; y diversas industrias.
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¿Cómo funcionan?
Los paneles híbridos se han desarrollado desde 1970, pero en los últimos 25 años han tenido más avances. Esta tecnología permite aprovechar un 40 % de la pérdida del calor de los paneles fotovoltaicos.
Para ello, cuentan con un vidrio solar protector, células fotovoltaicas y una pasta térmica que une a la parte fotovoltaica con la térmica. Además, cuenta con una pletina de cobre que recolecta el calor tras pasar por las placas fotovoltaicas. Detrás de ella circula un líquido caloportador que será el que recolecte el calor y luego caliente el agua. Asimismo, tiene un dispositivo aislante que mantendrá el calor en toda la estructura.
Ventajas y desventajas de la energía solar híbrida
Ventajas de la energía solar híbrida
- Más rendimiento: La combinación de dos facilidades en un solo panel implica la elevación de su rendimiento. En el caso de la energía solar con energía eólica es de más de un 15 % que los paneles convencionales. Al hablar de la mezcla de paneles fotovoltaicos y térmicos, se habla de un rendimiento del 40 %.
- Energía siempre disponible: Con la energía solar híbrida, en cualquiera de sus presentaciones, se reduce la intermitencia y variabilidad de la energía solar. De esta forma, siempre habrá energía cuando se necesite.
- Eficaz en zonas remotas: Para zonas rurales, a las que no llega el alumbrado público, puede resultar una solución ideal y estable para tener electricidad.
- Permite aprovechar todo el espectro de luz: En este caso, nos referimos a la energía solar que mezcla la fotovoltaica y térmica. Contribuye a aumentar el aprovechamiento del espectro de luz y reducir la pérdida energética.
- Menos dependencia de energías no renovables: La energía solar híbrida permite reducir el consumo de la red eléctrica general. Incluso es una buena solución para el autoconsumo energético. Se puede adecuar a diferentes espacios y necesidades.
- Mantenimiento sencillo y económico: Comparado a los generadores tradicionales de diésel, el mantenimiento es más sencillo y barato. Además, el mantenimiento de los paneles solares es bajo. Puede requerir una, máximo dos, limpiezas al año.
Desventajas de la energía solar híbrida
- Alto costo inicial: El costo inicial de cualquiera de las formas de la energía solar híbrida es más alto al de la energía 100 % solar. Aunque su mantenimiento es barato, y reduce el consumo de la red eléctrica, su instalación es más compleja.
- Puede no ser completamente limpia: En el caso de la energía solar con motor de diésel, se combina con combustibles fósiles, lo que genera emisiones de gases de efecto invernadero.
- Funcionamiento complejo: Al mezclar dos tipos distintos de energía, su funcionamiento es más complejo que los sistemas puros. Esto también puede generar mantenimientos más complicados.
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Aplicaciones de la energía solar híbrida
La energía solar híbrida está pensada, sobre todo, para instalarse en localizaciones con problemas de red eléctrica. Una de sus aplicaciones más comunes está destinada a las viviendas. Con cualquiera de sus tipos, puede aportar electricidad de manera constante. Asimismo, con el sistema de energía fotovoltaica y térmica, se podría aportar agua caliente sanitaria y electricidad para uso doméstico. También podría utilizarse para la calefacción de la vivienda.
Sin embargo, su uso no es exclusivo. También se pueden usar en espacios ganaderos con alto consumo energético, aplicaciones industriales y electrificación rural. Además, se puede implementar en estaciones forestales, cuencas hidrográficas, localizaciones de emergencia y sistemas de riego.
Adicionalmente, esta tecnología está llegando a nuevos espacios novedosos en ubicaciones urbanas. En este caso, hacemos referencia al sistema de energía fotovoltaica y térmica. Esta mezcla de tecnologías puede ser muy útil en hoteles, edificios residenciales, hogares de tercera edad, hospitales, lavaderos de coches y centros polideportivos.
Esta misma energía podría ser muy útil en huertas solares, en la que la parte térmica se emplearía como refrigerante, lo que permitiría al panel solar trabajar a un mejor rendimiento.
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Palabra finales
La energía solar híbrida permite lograr un mejor aprovechamiento de la energía solar, y brindar un rendimiento óptimo al usuario. Al compensar con otras fuentes de energía la energía que puede faltar en los periodos sin radiación solar, les brinda una alternativa que aumente su rentabilidad.
No obstante, es importante tener en cuenta las particularidades de cada caso, dado que son instalaciones que no son aptas para todos. Por lo tanto, contar con la asesoría adecuada es lo mejor antes de realizar una inversión.